CHARACTERIZATION OF THE ASSISTÊNCIA MEMBER, IRATI FORMATION, PARANÁ BASIN, BRAZIL: ORGANIC MATTER AND MINERALOGY / CARACTERIZAÇÃO DO MEMBRO DO ASSISTÊNCIA, FORMAÇÃO IRATI, BACIA DO PARANÁ, BRASIL: MATÉRIA ORGÂNICA E MINERALOGIA

Abstract

Currently, the Irati Formation, in Paraná Basin, Brazil, represents one of the world's largest reserves of oil shale. Among the shale-derived products stands out the fuel oil, gas, naphtha, fuel, liquefied gas, and sulfur, in addition to byproducts that can be used by the asphalt, cement, agricultural, and ceramics industries. This study describes and illustrates features of organic-rich shales of the Lower Permian Assistência Member, Irati Formation, scanning electron microscopy (SEM) was combined with energy-dispersive x-ray spectrometric (EDS), x-ray diffraction (XRD), total organic carbon (TOC), total sulfur (S), insoluble residue (IR) and Rock-Eval pyrolysis to characterize the mineral composition, organic matter distribution and different types of pore at the micrometer scale. These analyses were performed on samples from well SP-32-PR located in the Sapopema township, Northeast Paraná State, in South of Brazil. The investigations demonstrated that the Assistance Member has high total organic carbon (TOC) content, generation potential (S2) and hydrogen index (HI), but is in an immature stage. The mineralogical content of the Assistência Member presents intervals rich in quartz, plagioclase, carbonates and clay minerals. Pores distribution includes intraparticle within organic matter and interparticle pores in pyrite framboids, surrounding quartz grains and between organic matter and mineral grains.

Resumo

Atualmente, a Formação Irati, na Bacia do Paraná, no Brasil, representa uma das maiores reservas mundiais de Petróleo de xisto. Entre os produtos derivados do xisto, destacam-se o óleo combustível, gás, nafta, combustível, gás liquefeito e enxofre, além de subprodutos que podem ser utilizados pelas indústrias de asfalto, cimento, agricultura e cerâmica. Este estudo descreve e ilustra características de xistos ricos em matéria orgânica do Membro Permiano Inferior Assistência, Formação Irati. Microscopia eletrônica de varredura (SEM) foi combinada com Espectrometria de Raios-X de energia dispersiva (EDS), Difração de Raios-X (XRD), carbono orgânico total (COT), enxofre total (S), resíduo insolúvel (IV) e pirólise Rock-Eval para a caracterização da composição mineral, distribuição da matéria orgânica e diferentes tipos de poros à escala micrométrica. Essas análises foram realizadas em amostras do poço SP-32-PR localizadas no município de Sapopema, no nordeste do Paraná, no sul do Brasil. As investigações demonstraram que o Membro de Assistência possui elevado teor de carbono orgânico total (TOC), potencial de geração (S2) e índice de hidrogênio (HI), mas está em um estágio imaturo. O conteúdo mineralógico do Membro Assistência apresenta intervalos ricos em quartzo, plagioclásio, carbonatos e minerais argilosos. A distribuição dos poros inclui intra-partículas na matéria orgânica e poros inter-partículas em framboides de pirita, nos grãos de quartzo circundantes e na matéria orgânica e noutros grãos minerais.